JP2000515207A

JP2000515207A - 球形屈折要素を有する高照射角再帰反射製品

Info

Publication number: JP2000515207A
Application number: JP09504588A
Authority: JP
Inventors: アール．ベイリー，テリー; シー．ベリスル，ルイス; ケー．スタンプ，ラリー; エフ．ヤコブス，グレゴリー; ジー．シューラー，デイビッド; エイチ．ホーンスチャイルド，デイル
Original assignee: ミネソタマイニングアンドマニュファクチャリングカンパニー
Priority date: 1995-06-29
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2000-11-14
Also published as: AU698325B2; MX9710362A; EP0835351B1; EP0835346A1; BR9608630A; NO975796L; ATE184941T1; DE69604404T2; MX9710349A; ATE184939T1; NO975443D0; AU6397596A; US5880885A; EP0835350A1; CA2222565A1; CA2224524A1; DE69604404D1; AU6342896A; KR19990028472A; WO1997001679A1

Abstract

(57)【要約】非常に高い照射角ならびに低い照射角において、および濡れた条件下で効果的な再帰反射輝度を提供する再帰反射製品(80)。製品は、封入レンズ再帰反射ベースシートのカバー(66)フィルムに付着した、1.35を超え1.75未満の屈折率を有する球形屈折要素(60)を含む。

Description

【発明の詳細な説明】球形屈折要素を有する高照射角再帰反射製品発明の分野本発明は、濡れた条件下において高照射角と低照射角で、高い再帰反射輝度を示す再帰反射製品と、このような製品の製造方法に関する。製品は道路標示として、あるいは垂直防護壁またはデリニエーター標識として使用するのに良く適している。背景道路の中央線および車道最外側線などの上にある道路標示は、自動車のドライバーに視線誘導を提供する上で重要である。道路標示材料は交通表示として車線減少の表示、停止線、および交差点における横断歩道などの様々な用途に用いられている。道路標示の一般的形態は、希望する位置と長さで路面に適用される粘着テープである。テープの上面は、選択された色と典型的に再帰反射特性を有する。現在、多くの平面道路標示は、例えば二酸化チタン（TiO2）またはクロム酸鉛（PbCrO4）などの顔料粒子を反射体として含有する結合層内に、部分的に包埋された透明微小球を含む露出レンズ光学系に依存している。使用時には、車両のヘッドライトからの光が微小球に入って屈折され、反射顔料粒子に当たる。光の一部は、ドライバーの目に見えるように、一般に最初の光学的入射経路に沿って車両の方向に反射される。これらの微小球の屈折量および集光量は、微小球露出部分上の空気界面における低屈折率の保持に、ある程度左右される。雨天の際には、光の屈折性能を低下させる水が微小球を濡らすので、再帰反射性能が大幅に低下する。この問題の解決策の１つは、幾分垂直な立体配置に再帰反射要素が提示される隆起道路標示である。米国特許第4,388,359号(Ethenら)、第4,988,555号(Hedblo m)、および第4,988,541号(Hedblom)では、露出レンズ再帰反射要素を担持する突起が側面に付いた道路標示が開示されている。また封入レンズ再帰反射構造体を道路標示の上に使用することも、知られている。これらの構造体は、連続的ペイントまたはテープ表示で増強されたスポットガイドとして、典型的に使用される。例えば米国特許第5,277,513号（Flanagan ら）および第5,340,231号（Steereら）を参照されたい。平面カバーフィルム（カバーシート、トップシート、トップフィルムなどと称されることもある）の付いた封入レンズ再帰反射シートが、濡れ再帰反射性を改善する手段として構築されている。例えば、カプセル化レンズ再帰反射製品を開示する米国特許第4,025, 159号（McGrath）、包埋レンズ再帰反射製品を開示する米国特許第4,505,967(Ba iley)および第4,664,966号（Baileyら）を参照されたい。米国特許第4,145,112号（Crone）では、基底ベース再帰反射層と、前方および後方（再帰反射される光の予期される光源に関して定義される）上向きにのびる縁表面をそれぞれ有する、長軸方向にのびる一連の短い透明突出部を含む光方向付け層とを含む製品が開示されている。前縁表面は、高入射角光の予期される経路を横切って（すなわち比較的垂直に）配置されるため、接近する自動車からの入射光を高百分率で反射するよりも、むしろ透過する。後縁表面は、前縁表面を通る透過光を、再帰反射要素による再帰反射の所定角度範囲内の経路に反射し、また再帰反射要素によって再帰反射される光を、前縁表面を透過させて、その光源に向けてはねかえすように配置される。適切な再帰反射性を維持するためには、各突出部の前後上向きにのびる縁表面の正確な立体配置関係を、確立して保持しなくてはならない。さらに長軸方向にのびる突出部は、このようなシートの柔軟性を低下させがちである。米国特許第4,236,788号（Wyckoff）では、側面からベースシート内への下向き内部反射、および別の側面からベースシート内への連続プリズム間隙への屈折を提供するために、横行プリズムの２側面が調節される、関連タイプの路面マーカーストリップが開示されている。米国特許第4,145,112号で開示される製品と同様に、プリズムの上向きの２面間の正確な立体配置的関係を保持する事が重要である。米国特許第3,920,346号（Wyckoff）では、湾曲した縁のある突起を含み、包埋され上向きに配置された再帰反射部材を有するのこ歯様マーカーストリップが開示されている。隆起突起の湾曲した縁は、入射光損失を低下すると言われており、マーカーストリップ上への広い角度にわたる入射光に対してマーカーは明るい。さらに上向きに配置された再帰反射部材を突起に組み込みむことで、接近する自動車からの光の照射または入射角がより狭くなり、製品によるより効果的な再帰反射が可能になる。米国特許第4,072,403号（Elgenmann）では、雨天条件下で再帰反射が要求される状況において特に有用な、再帰反射アセンブリーが開示されている。そこで開示されるアセンブリーは、小球の特定部分上に透明微小球単層を有する透明小球、および微小球の後方に配置された反射層を含む。「小球／微小球再帰反射アセンブリー」と称されることもある再帰反射アセンブリーは、道路標示の上面に配置されて、高入射角において改善された光の再帰反射を提供する。米国特許第5, 268,789号（Bradshaw）では、改善された小球／微小球再帰反射アセンブリーと、このようなアセンブリーの改善された製造方法とが教示される。ヨーロッパ特許第385746 B1号（Kobayashiら）では、再帰反射包埋レンズタイプベースシート上に包埋された、大きなガラス微小球層を含む道路標示が開示される。より大きなガラス微小球は空気中に部分的に露出しているので、再帰反射道路標示は雨天条件下で特に有用であると言われる。しかし開示された道路標示は、集光光源としての微小球の使用に限られている。さらに路面マーカーは、60 °〜80°の照射角で、ベースシートの再帰反射性を増大させると教示されるのみである。道路標示用途では、およそ85°超える高照射角がより一般的であることが、技術分野では知られている。さらに参考文献は、屈折率が1.75未満である大きなガラス微小球が発明に適さないことを開示している。現在入手できる道路標示は、時に希望するよりもより狭い照射角範囲に対してのみ、効果的な再帰反射反応を提供する。さらに現在入手できる道路標示は、用途によっては希望されるほど効果的な再帰反射体ではない。例えば、顔料粒子を含む層に部分的に包埋された微小球に依存する現在の商業的な平面道路標示は、約80ｍ以下の距離で最も容易に見ることができる。これを超える距離では、入射光の比較的より大きな照射角と、限られた再帰反射効率のために再帰反射輝度は低下する。高入射角での一般に低い再帰反射性に加えて、平面道路標示は雨天条件下で特に見えにくい。隆起道路標示では雨が隆起部分を流れ落ちるので、濡れ反射性がより良好である。しかし隆起道路標示の付いた道路では、雪かき車が隆起突起を引っかけて路面から表示を剥がしがちなので、除雪が問題になることが多い。高入射角でも連続的ラインで高再帰反射輝度を示し、濡れた際にも高入射角で効果的な再帰反射輝度を保持する、低プロフィールの再帰反射製品に対する必要性が存在する。ここでの用法では「低プロフィール」とは、高さが雪かきの衝撃に耐えるのに十分低く、１冬の後に製品に対する損傷が最小である製品を言う。さらにガードレールやジャージー防護壁などの垂直面に使用するために、広い照射角範囲にわたり効果的な再帰反射反応を示す再帰反射製品に対する必要性が存在する。発明の要約本発明は、道路標示が観察されるような非常な高照射角（88°以上）での改善された再帰反射性と、低照射角での明るい再帰反射性、濡れ条件下での典型的な道路標示よりもはるかに大きな再帰反射性の非自明性の組み合わせを提供する新しい、好ましくは低プロフィールの再帰反射製品提供する。発明は、さらにこのような再帰反射製品の新しい製造方法を提供する。簡単に述べると発明の製品は、封入レンズ再帰反射ベースシートと、ベースシート前面上の球形屈折要素配列とを含む。ベースシートは、連続的なオーバーレイする透明カバー層の下に、再帰反射要素配列を含む。球形屈折要素は、球形屈折要素配列に高照射角で入射する光が屈折し、ベースシート内を透過してベースシートによって再帰反射されるように、再帰反射ベースシートに対して配置される。米国特許第4,145,112号および第4,236,788号で開示された製品中の屈折要素とは異なり、発明の製品の球形屈折要素の前および後側は、効果的な再帰反射を達成するために互いに正確な立体配置を有する必要がない。ヨーロッパ特許第38 5746 B1号とは異なり、屈折要素は、屈折率1.75〜２のガラス微小球に限定されない。その結果、発明の再帰反射製品は、非常に容易かつ安価に製造できる。発明の再帰反射製品は、球形屈折要素前面における屈折を用いて、ベースシート内に高照射角で入射した光を方向付ける。その結果、発明の製品は、驚くほど明るい再帰反射を提供し、驚くほど耐久性がある。発明の再帰反射製品は、例えば道路標示の形状寸法におけるように、光が約85 °を超える高照射角で入射する用途に特に良好に適している。このような用途としては、道路標示と、水平表示のように入射光があらゆる方向から来る用途が挙げられる。このような水平表示の例としては、身障者用駐車区域を示すために一般的に駐車場で路面に配置される指示や記号、および交差点で路面に配置される矢印や車線表示が挙げられる。さらに発明の再帰反射製品は、ガードレール、通りに沿った建物の壁、ジャージー防護壁など、特に高入射角で観察される垂直面での使用にも良く適している。発明の再帰反射製品の利点は、高入射角で改善された再帰反射輝度を示すことに加えて、表示が観察されることが多い、例えば垂直線の30°〜40°以内のより低い照射角でも、高い再帰反射輝度を示すことである。これによって発明の製品は、幹線道路に沿った壁および防護壁上での使用、および車両が広範な角度で構造体に接近する、効果的な再帰反射輝度が望ましいその他の用途に、特に良く適するようになる。例えば第１の道路は、その部分と実質的に平行に配置された垂直防護壁を有し、第２の道路が第１の道路と交差するかもしれない。防護壁が本発明の製品を表面に有するならば、双方の道路の防護壁に接近する車両に効果的な再帰反射を提供して、安全性を向上させるであろう。発明の再帰反射製品は、例えばトラフィックコーンおよびバレルの周囲や、湾曲したガードレール上に巻いて湾曲した形態で使用でき、製品の特別優れた照射角のために、本質的に全ての可視部分沿いに優れた再帰反射輝度を提供する。濡れた際に再帰反射しない露出レンズ反射性シートとは異なり、発明の再帰反射製品は濡れ反射性である。すなわち発明の製品は、雨天条件下、雨は止んでも製品がまだ乾いていない時、早朝で製品上に結露がある時、または同様の条件下で再帰反射する。さらに道路標示用途では、球形屈折要素は隆起表面を提供し、水が流れ落ちるのを容易にして製品の濡れ反射性保持を向上させる。しかし隆起表面は、比較的低プロフィールなので、雪かき車が使用される地域でも再帰反射製品の有用性が保たれる。簡単にまとめると、発明の方法は、（１）再帰反射要素配列と、カバーとを含む再帰反射ベースシートを提供するステップと、（2）ここで述べるように、配列に入射した光が屈折されてベースシート内を透過し、ベースシートによって再帰反射されて、球形屈折要素によってさらに屈折されることによって、再帰反射製品によって再帰反射されるように、ベースシートに対して配置される球形屈折要素配列をカバー層の上に付着するステップとを含む。発明の再帰反射製品の製造工程は、光方向付け層と、再帰反射ベースシートとを含む再帰反射製品を作り上げる、以前の工程に比べてはるかに単純である。米国特許第4,145,112号および第4,236,788号に開示されるような以前の再帰反射製品では、光方向付け層を注意深く配列しなくてはならない。対照的に発明の球形屈折要素は、希望するならば再帰反射ベースシート上に無作為に置くことができる。また再帰反射を達成するために、正確な立体配置の保持は決定的ではないので、以前の再帰反射製品の光方向付け層を歪める道路交通からの衝撃および摩耗が、発明の球形屈折要素に及ぼす影響ははるかに小さい。最後に正確な形状寸法の保持が決定的ではなく、より柔軟でより従順な材料を選択することができるので、発明の道路標示の路面に留まる性能は向上する。図の簡単な説明図を参照して発明をさらに詳しく説明する。図１は、ベース再帰反射層の上に配置された光方向付け層がある既知の道路標示の平面図である。図２は、図１に示した道路標示の断面図である。図３は、発明の再帰反射製品の実施例の平面図である。図４は、再帰反射製品の実施例の断面図である。これらの図は理想化されており、一定比率では描かれておらず、例示を意図したもので制限は意図しない。発明実施例の詳細な説明発明の再帰反射製品は、その他のあらゆる照射角での再帰反射性を著しく損なうことなく、高照射角におけるベースシートの再帰反射性を増大する新しい光学系を有する。ここでの用法では「高照射角」とは、およそ85°を超える角度を意味する（用語集がこの明細書の終わりにある）。発明の製品は、高照射角において光を再帰反射できるので、道路標示などの水平用途に有用である。発明のシートは良好な成角と、良好な正面再帰反射輝度を有するので、デリニエーターおよび防護壁標識などの垂直用途に有用である。「正面」輝度とは、典型的に0°から約30°〜40°までの低照射角を言う。図１および２は、米国特許第4,145,112号が開示するような既知の再帰反射製品示し、製品10は、内的反射する突出部16のある光方向付け層12と、基底の再帰反射ベースシート14と、基底の任意の順応層18とを含む。典型的にこのような製品は、さらに順応層18の下側に接着剤層（図示せず）を含み、それによって例えば路面（図示せず）などの希望する表面に製品が結合される。上記のように突出部16は、内部反射を用いて高照射角光をベースシート14内へ方向転換し、次に内部反射を用いてベースシート14によって再帰反射される光を光源に向けて方向転換する。層12は中間の接着剤層13と共に、ベースシート14 に付着して示される。ベースシート14は、主要層22の裏側のキューブコーナ再帰反射要素20の配列と、主要層22に相互結合ボンド26の網目状組織でシールされて、再帰反射に必要なキューブコーナ要素20上の界面を提供するシールフィルム24 とを含む。 I．発明の製品の一般的構造ここでは、道路標示である発明の再帰反射製品の実施例を図３に示す。道路標示30は、球形光屈折要素34の配列が上面にある再帰反射ベースシート32、基底ベースシート32の下にある任意の順応層36、および順応層36の下にある任意の接着剤層38を含む。ベースシート32として、異なるタイプの再帰反射シートを使用することもできる。典型的に再帰反射ベースシートそれ自体は、例えば角度85°〜89°のような極端な高照射角では、十分な再帰反射性を提供しない。しかし発明の複合材製品中にこれらのベースシートを使用すると、高照射および低照射角の双方で非常に良好な再帰反射性能が達成される。球形屈折要素34は、再帰反射ベースシートの比較的平らな前面に付着し、例えばそこに部分的に包埋される。このような配置のためこれらの球形屈折要素は、普通は高照射角で正反射される光を捕捉する。捕捉された光は、球形屈折要素によって屈折されてベースシート32に入り、ベースシート32によって再帰反射され、再度屈折されて元の光源に向けて方向付けられる。発明の再帰反射製品は、例えば球形屈折要素中、および／またはベースシートの１つ以上の成分中など、少なくとも一部分に着色剤を含有しても良い。一般的な着色剤の例としては、白色、黄色および赤色が挙げられるが、その他の着色剤を希望に応じて使用してもよい。また交通による損耗や汚れの蓄積から保護するために、薄くて耐摩耗性が高く、および／または汚れ抵抗性のコーティングを再帰反射製品の上面に塗布しても良い。好ましくはコーティングは光透過性であり、製品の滑り抵抗性を低下させない。発明の再帰反射製品の別の実施例を図４に示す。道路標示80は、球形屈折要素 60、滑り止め粒子62、高成角再帰反射ベースシート82、任意の順応層74、任意の接着剤層76、および任意のライナー78を含む。ベースシート82は、透明ポリマーマトリックス65内に包埋された再帰反射要素68、正反射被覆70、接着剤層72、および球形屈折要素60が突出するするカバー層66をさらに含む。 II．再帰反射ベースシート発明に使用される再帰反射ベースシートは、好ましくは良好な成角を有する。すなわちベースシートの再帰反射性は、約80°以上の比較的高照射角でも相当高い。再帰反射ベースシートの全成分層は、道路標示用途の場合、シート上を通過する道路交通に起因する反復性衝撃と剪断応力の下でも、あらゆるタイプの天候条件下で好ましくは共に付着する。また発明に使用されるベースシートは、光学系の重要な成分がシート内に封入されており、水に曝されないので本質的に濡れ反射性である。ここで使用される再帰反射ベースシートは、前面に比較的平らなカバー層を含む。カバー層はベースシートの基底成分を保護し、単層または複層でも良い。カバー層は典型的にポリマーであるが、希望次第でその他の光透過性材料でも良い。それらはシート独自の特性を別々に最適化するように選択できる。球形屈折要素はカバー層内、またはカバー層の前に付着される追加的層内に包埋してベースシートに付着できる。本発明には、異なるタイプの再帰反射ベースシートを使用することもできる。発明に使用できる再帰反射ベースシートの実例としては、包埋レンズ再帰反射シートおよびカプセル化レンズ再帰反射シート（すなわち微小球タイプとキューブコーナタイプの両者）が挙げられるが、これに限定されるものではない。カプセル化レンズシートの例としては、後方（すなわち包埋された）部分の上に反射層がある、結合層内に部分的に包埋された透明微小球の単層を含む、微小球ベースの再帰反射シートが挙げられる。微小球の前に配置されたカバー層によって、空気界面が提供される。代案としては、密閉層で保護された空気界面を有するキューブコーナ再帰反射要素の単層を含む、キューブコーナタイプシートを使用することもできる。キューブコーナ要素が正反射性金属層でカバーされた、キューブコーナタイプシートを使用することもできる。キューブコーナタイプシートでは、カバー層がキューブコーナ構成体の一体部分でも、または独立したフィルムでも良い。米国特許第4,025,159号（McGrath）では、ここで使用できるいくつかの微小球タイプおよびキューブコーナタイプカプセル化レンズ再帰反射シートが開示されている。包埋レンズシートの例としては、（1）前後表面が透明マトリックス内に包埋された透明微小球単層と、（2）微小球後表面から選択された距離に配置された反射層とを含む、微小球ベースの再帰反射シートが挙げられる。米国特許第4,50 5,967号（Bailey）では、ここで使用するのに特に良好に適した好ましい包埋レンズ再帰反射シートが開示されている。キューブコーナ包埋レンズシート実施例は、前後表面がポリマーマトリックス内に包埋されたキューブコーナ単層と、キューブコーナ表面に正反射被覆または金属化された反射層とを含む。キューブコーナシートの金属化によって、シート照射角が増大することが、技術分野では知られている。道路標示として使用する場合、典型的に包埋レンズ再帰反射シートが、カプセル化レンズ再帰反射シートよりも好ましい。交通条件に曝された場合、カプセル化レンズシートのような内部空隙を持たない包埋レンズシートの中実構造は、耐久性がより高いと考えられる。包埋レンズ再帰反射シートは、耐久性がかなり高く柔軟な商業的形態で入手できる。これらは高い照射角で、多くのカプセル化レンズ系よりも効果的な、明るい再帰反射性能を提供する実施例において入手できる。さらに多くの包埋レンズシート中の反射層はアルミニウムであり、道路標示材料には一般的にアルミニウム順応層が使用される。この類似点により、異なる金属を使用する場合に生じるかもしれない腐蝕問題の可能性が、最小化されるかもしれない。微小球ベースの封入レンズ光学系は、微小球の光の屈曲および集束効果を用いて反射体部材上に光を屈折し、光は反射後、屈折されて光源に向けかってはね返される。屈折の程度、すなわち正反射体の最適な配置は、微小球上のカバー層、微小球、存在する場合は微小球と反射体部材間のスペーシング層の相対屈折率に左右される。例えば屈折率が約1.5のカバー層、およびスペーシング層材料と共に使用される場合、屈折率2.25の微小球は、半径の約0.44倍の距離の後方に光を集中させる。スペーシング層の厚さは、好ましくはこれに近似して、光を正反射体の上に集中させる。これらの正確な光学的関係からのいかなる逸脱も、ベースシートの再帰反射性の損失につながる。したがってカバー層は、好ましくは微小球層に堅固に付着したままであり、微小球は好ましくは安定してマトリックス内に配置され、光が再帰反射されるために透過しなくてはならない全ての層は、好ましくは透明で歪みがない。さらに典型的に蒸着アルミニウムである正反射体は、好ましくは亀裂または腐蝕のない実質的に連続的で歪みのない層を保つ。スペーシング層と正反射層の界面は、好ましくはなめらかでしわのない状態を保つ。これらの光学的関係における非常に小さな変化は、ベースシート再帰反射性能、すなわちこのようなベースシートを使用して作られた製品の再帰反射性能の劣化を招く傾向がある。極端に小さな変化では、許容できない輝度の損失は起きないかもしれないが、わずかな変化がこれらの正確な関係に著しい影響を与えることもある。これらの正確な光学的関係を使用して作られたいかなる再帰反射シートでも、日光、雨、道路の油、滑り止めの砂、塩化カルシウム、および車両排気ガスなどその他の影響と組み合わさった、繰り返す交通衝撃および剪断応力に耐えることができるのは驚異である。光が包埋レンズ再帰反射シートに高照射角で入り、微小球を透過すると、光がより垂直に低入射角で入射する場合に集中する微小球の後ではなく、その側面に集中する傾向がある。したがって微小球と反射層間に、適当なスペーシングを維持することがことが重要である。当業者には理解されるように、スペース被覆層の厚さは、加工方法によってある程度調節できる。スペーシング層が半球体状、すなわち微小球裏側に同心状に従う場合、様々な照射角のために最適なスペーシングが達成できる。米国特許第4,505,967号（Bailey）は、ここでの使用に適した包埋レンズ再帰反射シートを開示しており、スペーシング層の立体配置と、シートの再帰反射反応との関係を詳細に考察している。3M SCOTCHLITE商標の反射性ナンバープレートシートNo．3750は、発明で使用できる商業的な再帰反射シートの実例である。用途によっては、道路標示は高い交通量に曝されるため、再帰反射要素の前に配置された光透過性カバー層が、耐久性であることが重要である。カバー層は、好ましくは実質的に連続的である。カバー層の構成物は、球形屈折要素に堅固な結合を提供するように選択すべきである。好ましくはカバー層は、熱可塑性ポリマーである。発明での使用に適した熱可塑性ポリマーの実例としては、ポリウレタンと、エチレンメタクリル酸（EMAA）、エチレンアクリル酸（EAA）、イオン性架橋EMAAまたはEAAからなるポリエチレン酸コポリマーとが挙げられる。好ましい材料は、高い耐衝撃性、低温での柔軟性、色、透明度、摩耗抵抗性、および好ましいベースシートに対する結合強度を有する脂肪族ポリウレタンである。カバー層はまた、好ましくは汚れの蓄積に抵抗性であり、透明で路面に沿わせるのに十分柔軟であり、無機物の滑り止め粒子に結合し、使用中に明らかな変色をしない。希望次第で、カバー層への結合をさらに増大させるために、球形屈折要素をいくつかの材料で処理できる。 III．球形屈折要素本発明に従って、ベース再帰反射シートのカバー層に付着した球形屈折要素配列がある。ここでの用法では、配列とは要素が一定順序に配列しているか、または無作為に配列されているかに関わらず、複数の球形屈折要素を意味する。球形屈折要素に望ましい特性としては、高度な透明度および光沢のある引っかき抵抗性の表面が挙げられる。要素の透過に伴う入射光の損失が最小で、光の大部分が光源に向けて再帰反射されるためには、要素の透明度が重要である。要素表面は、好ましくは引っかき抵抗性で光沢を保ち、引っかき傷による光の散乱を生じない。要素は好ましくは硬度が十分であり、交通の押し延ばし効果に抵抗し、75℃未満の温度（170°F ）で明らかな軟化を生じてはならない。さらに要素は、-40℃〜75℃（-40°F〜1 70°F）の温度で、交通の衝撃により亀裂を生じてはならない。要素はまた、好ましくは再帰反射ベースシートに良好に付着して、好ましくは耐油性、汚れ抵抗性、および耐湿性である。要素のその他の望ましい、または好ましい特性としては、淡色および低経費が挙げられる。発明に従ってベース再帰反射シートに適用される球形屈折要素は、ガラス、セラミック、熱硬化ポリマーまたは熱可塑性ポリマーのいずれでも良い。選択は、例えば耐摩耗性、耐候性など、結果的に得られる製品に望まれる特性にある程度左右される。球形屈折要素として使用するのに適した熱硬化または熱可塑性ポリマーの実例としては、ポリカーボネートと、アクリルと、ポリウレタンと、ポリ塩化ビニルと、エチレンメタクリル酸（EMAA）、エチレンアクリル酸（EAA）、イオン性架橋EMAAまたはEAAを含むポリエチレン酸コポリマーなどのポリオレフィンコポリマーとが挙げられる。好ましい材料は、高い耐衝撃性、低温での柔軟性、色、透明度、耐摩耗性、および好ましいベースシートカバー層への結合強度を有する脂肪族ポリウレタンである。球形屈折要素は、好ましくは屈折率が1.35を超え1.75未満であり、より好ましくは約1.4〜1.7である。ヨーロッパ特許第385746 B1号（Kobayashlら）とは異なり、再帰反射ベースシートが良好な成角を有する、すなわち約80°以上の比較的高い照射角でもベースシートの再帰反射性がかなりあるで、この発明の実施においてより高い屈折率は必要ではない。一般に屈折率のより高い（約２を超える）大きなガラス微小球（例えば直径が２mm近い）は、製造するのが困難かつ高価である。典型的に、各屈折要素の部分はカバー層上に露出し、残りの部分はカバー層内に包埋される。例えば典型的に、要素の直径の約10％〜70％が包埋される。好ましくは、各球形屈折要素の直径の約30％〜70％が露出する。より好ましくは、各球形屈折要素の直径の約40％〜60％が包埋される。好ましくは、製品に約70°〜 90°に入射する光の大部分が屈折されて再帰反射ベースシートに入るように、球形屈折要素が包埋される。発明に従って、89°を超え典型的には85°を超える照射角における発明の製品の再帰反射輝度は、ベースシートのみの再帰反射輝度よりも高い。典型的に球形屈折要素の直径は、約0.5nm〜約4.0ｍｍ、より好ましくは約１nm〜約２ｍｍの範囲にあることが好ましい。米国特許第4,145,112号（Crone）および第4,236,788号（Wyckoff）が開示する要素は、要素の第２の面が第１の面と共に方向付けられ、かつベースシート内に光を反射するような性質であることを必要とする。対照的に発明の球形屈折要素は、典型的に単一面（すなわち正面）における屈折に依存する。これによって第２の面からの再帰反射を達成するように、第１および第２の面を構成する必要性がなくなり、さらに第２の面を例えば研磨して、反射可能な性質にする必要性もなくなる。反射に必要な性質は、典型的に屈折に要求されるよりもさらに厳しい。またこれれらの参考文献で開示されている製品では、本発明で使用するのに好ましいような高入射角光の再帰反射ができるベースシートの使用は知られていない。球形屈折要素間のスペーシングは、一様でも良く、あるいは要素が無作為に配列されていても良い。最適輝度を必要としない用途では、最適に満たない要素のスペーシングを使用することもできる。この無作為の配置の特性により、簡単で安価な製造が可能になる。しかし本発明では、各要素が他の要素の陰に入らないように要素を特定位置に配置できる、特定模様の一様な配置が有利な場合もある。このようにして入射光の大部分は、道路標示の形状寸法における再帰反射輝度を最適化するように、要素によって捕捉される。例えば予想される照射角における隣接要素の陰影妨害を最小化し、車両のタイヤと、突出した滑り止め粒子を含有する球形光屈折要素間のスペースとの接触表面をより大きくするように、球形屈折要素を離して配置することもできる。例えば道路、ガードレール、またはその他の構造体に対する発明の製品の順応性を最大にするために、好ましくは球形屈折要素が占める表面積は、ベースシートの50％未満である。より好ましくは、球形屈折要素が覆う表面積は、25％未満である。球形屈折要素を含めた発明の製品全体は、保護コーティングなどによって保護できる。このようなコーティングは、耐摩耗性および／または汚れ抵抗性を提供する利点がある。保護コーティング構成物の実例としては、セラマーコーティングまたは架橋水性ポリウレタンコーティングが挙げられるが、これに限定されるものではない。ここでの用法では、「セラマー」とは、遊離基重合性有機液体中に拡散する表面変性コロイドシリカ粒子を含む液体を意味する。コーティングの利点としては、水分、光および熱に対して優れた抵抗性を有する屋外条件に耐える性能と、耐摩耗性と、化学的攻撃および自動車のエンジンオイルやカーボンブラック（例えばタイヤのカーボンブラック）による着色に対する抵抗性と、透明性などの望ましい光学特性と、球形屈折要素への良好な接着と、優れた柔軟性とが挙げられる。第１のステップでは、セラマー前駆体コーティング構成物が、好ましくは球形屈折要素上面、および球形屈折要素で被覆されないベースシート部分を含めた、再帰反射製品の表面に塗布される。コーティング構成物は、コーティング総重量の重量％で表した百分率が、約20重量％〜約80重量％のエチレン性不飽和モノマーと、約10重量％〜約50重量％のアクリレート官能コロイドシリカと、約５重量％〜約40重量％のN,N-二置換アクリルアミドモノマーまたはN-置換-N-ビニルアミドモノマーとを含む。次に構成物は硬化されて、耐摩耗性で光透過性のセラマーコーティングを有する再帰反射製品を形成する。セラマー構成物は、吹付け、ロール塗り、浸し塗り、またはナイフ塗布を含めた、技術分野で既知のいくつかの方法のいずれによっても塗布できる。譲受人の係属出願である米国特許出願通し番号第08/444076号（199 5年5月19日提出、ここにその全文を参考文献として含めた）では、道路標示および再帰反射シート上でのセラマーの使用が開示されている。発明での使用に適した架橋水性ポリウレタン保護コーティングの実例としては、CX100商標架橋剤で架橋されたNEOREZ商標R-960ポリウレタン樹脂（どちらもマサチューセッツ州ウィルミントンのICI Resinsから入手できる）が挙げられる。当業者には理解されるように、保護コーティングの配合にその他の水性システムおよび架橋剤を使用することもできる。 IV．製造方法発明の１方法は、（1）反射性要素配列と、カバー層とをを含む再帰反射ベースシートを提供するステップと、（2）球形屈折要素配列に高照射角で入射する光が屈折されて、ベースシート内を透過しベースシートによって再帰反射されて、球形屈折要素によってさらに屈折されることによって、再帰反射製品によって再帰反射されるように、ベースシートに対して配置される球形屈折要素配列をカバー層前面に付着するステップとを含む。道路標示を製造するたの典型的な加工工程では、ベースシート(例えば3M SCOT CHLITE商標反射性ナンバープレートシートNo.3750)が、アルミニウム順応層に適用される。続いてカバー層またはその上の追加的層内への包埋により、球形屈折要素がベースシートのカバー層に付着される。典型的に球形屈折要素は、より深く包埋される程、剥がれに対する抵抗性がより高くなる。さらに直径の少なくとも50％以上が包埋されると、より浅く包埋された場合よりも（製品の再帰反射性能を低下させる）汚れおよび岩屑の蓄積の影響を受けにくくなる傾向がある。加工工程において滑り止め粒子を使用する場合、球形屈折要素をベースシートに付着するのと同時に、添加するのが典型的である。また着色が希望される製品の箇所によって、例えば染料および／または顔料などの着色剤を加工工程の適切な時点で導入することもできる。再帰反射ベースシートの下側にある発明の製品の成分は、好ましくは希望する用途に適するように選択される。例えばスクリム接着剤（すなわち接着剤で飽和されたポリマースクリム）は、再帰反射製品に追加的な強度と同時に接着剤特性を与える。ふさわしい順応層、接着剤層、強化層などの選択は、当業者にとって容易である。 V．着色剤再帰反射製品の選択された部分、または全体に着色剤を添加するために、多くの方法が使用できる。道路標示用途においては、望ましい着色剤の実例としては、特に白色、黄色、赤色および青色が挙げられる。着色剤は希望に応じて、光透過性でも不透明でも良い。典型的に着色剤が光路内に配置される場合、再帰反射性能が望ましくないほど低下しないように、好ましくは光透過性である。しかし場合によっては、例えばより明るい全体的な色、または外観その他の希望する効果を提供しながら、再帰反射輝度を低下させる位置に配置された不透明着色剤の使用が望ましいことが理解される。光透過性着色剤は、日中および夜間の双方で発明の製品の色を向上できる。道路標示およびその他の用途においては、例えば黄色と白色の標識のような着色マーカーを、運転者が相互に区別することが重要である。夜間に色を得る１つの方法は、光路内に光透過性着色材料を配置することを伴う。１つのアプローチでは、着色ベースシートを用いて色が得られる。例えば図４では、光透過性マトリックス65は、例えば黄色のような希望する色を用いて作られる。カプセル化レンズキューブコーナベースシートにおいては、キューブコーナそれ自体を着色することもできる。別のアプローチは、着色カバー層の使用である。例えば発明の製品は、光透過性の黄色、赤色または青色着色カバー層を用いて作ることができる。また着色球形屈折要素を使用しでも良い。光透過性着色球形屈折要素と共に光透過性着色カバー層が使用されると、結果的に非常に効果的な着色再帰反射製品が得られる。代案としては、ベースシート上に光透過性着色層を適用することもできる。無色カバー層を着色ベースシート上に適用することもできる。このアプローチには、着色層を埋めてその耐久性を向上させる利点がある。また複数の着色層の模様を適用して、希望する記号または指示を形成する利点もある。不透明着色剤は、主に発明の製品の日中の色を向上するために典型的に使用され、好ましくは光路の外にあって再帰反射性能を低下させない。したがって、アルミニウム反射層のために最初灰色に着色されたベースシートを、不透明着色剤の添加により希望する色に変化させることができる。例えば着色製品を製造するための１つのアプローチは、白色で不透明なセグメントの発明の製品上への適用、あるいは不透明球形屈折要素の使用を伴う。これらの特定のセグメントおよび不透明要素は、入射光を再帰反射しないが、これらを少量使用すると、シートの真の色が増大する。代案としては球形屈折要素の間において、白色に染色された樹脂のペレットをカバー層に適用し、加熱溶融させてそこに付着させる。また再帰反射反応が幾分低下するものの、希望する色のセグメントを球形屈折要素ならびにベースシートの一部分に適用することもできる。例えば着色再帰反射製品の製造方法には、（1）再帰反射要素配列とカバー層とを含む再帰反射ベースシートを提供するステップと、（2）ベースシート底部に順応層をラミネートするステップと、（3）球形屈折要素配列をベースシートのカバー層上に付着させるステップと、（4）球形屈折要素をデボスして比較的平らな上面を製造するステップと、（5）着色層を上面に適用するステップと、（6）球形屈折要素がベースシートから突出するようにベースシートをエンボスするステップとが含まれる。ここでの用法では、「デボス」とはエンボスの逆、すなわちテクスチャのある表面を比較的平らにすることを意味する。はじめベースシート上面から突出する球形屈折要素は、押し込まれれてベースシートと比較的同じ高さになる。デボスの１つの方法は、付着する順応層および球形屈折要素と共に、ベースシートを１組のローラーに送り込むことを伴う。例えば、球形屈折要素が鋼ロールに接触する一方、順応層はラミネート加工の圧力下で変形できるゴムロールに接触する。圧力がかけられて、球形屈折要素が順応層内に押し込まれる。デボス後、シート上面が完璧に平滑である必要はない。いくらかの表面の形状は許される。好ましくは結果的に得られるベースシート表面は、可能な限り球形屈折要素とほぼ同一面にある。デボス後、いずれかの便利な方法によって、着色層がベースシート部分、球形屈折要素部分、および存在すれば滑り止め粒子に適用される。ベースシートの選択された部分の上に、球形屈折要素を付加する前に不透明着色層を移すこともできる。例えば着色再帰反射製品の製造方法は、（1）反射性要素配列と熱可塑性カバー層とを含む再帰反射ベースを提供するステップと、（ 2）非連続的熱硬化ポリマーを規則正しい模様にカバー層上に提供して、部分的に印刷されたベースシートを製造するステップと、（3）部分的に印刷されたベースシートを加熱してカバー層を軟化するステップと、（4）カバー層が軟化する間に、部分的に印刷されたベースシート上に球形屈折要素を配置して、球形屈折要素を選択的に付着させるステップと、（5）冷却するステップとを含む。熱硬化ポリマー部分が、希望する着色剤を含有しても良い。例えば１つの実施例では、球形屈折要素の下側領域、すなわちそれらのカバーシートへの結合箇所を除いて、ベースシートの全領域を熱硬化性着色層で印刷できる。別の実施例では、球形屈折要素を一定半径で囲むように、光透過性熱硬化ポリマーを印刷することができる。シートの残りの部分は別の着色熱硬化ポリマーで、例えば白色に印刷できる。球形屈折要素の直下の領域は印刷されない。光線は球形屈折要素外のベースシートに入ることができるので、球形屈折要素を囲む光透過性ポリマー領域によって、光線がベースシートに入り、ベースシートによって再帰反射されることが可能になる。同方法には、球形屈折要素を順序良く配置することで、費用有効性のために球形屈折要素の使用量を最小化する一方で、製品の光学的効率を増大させるという利点がある。着色層の構成物が存在する場合、それは溶剤、交通による摩耗、および紫外線に対して抵抗性でなくてはならない。着色剤溶液の例としては、78 重量％のNEOREZ商標R960水性ウレタン樹脂（マサチューセッツ州ウィルミントンのZeneca Resins）、19重量％のＷＷ3000商標二酸化チタン分散液（ペンシルベニア州フェアレスヒルズのHeucotech Ltd.）および３重量％のCX100架橋剤（マサチューセッツ州ウィルミントンのZeneca Resins）が挙げられる。その他の着色層構成物も使用できることは、当業者には明らかである。不透明および光透過性着色剤の組み合わせを使用することは、当業者には明らかである。例えば光路にある光透過性着色球形屈折要素を，光路外にある不透明着色層と共に使用することもできる。このようにすれば製品は、効果的な日中および夜間色を有することができる。したがって、上記の不透明および光透過性着色システムの組み合わせのいずれでも使用できる。 VI．滑り止め粒子滑り止め粒子は、多くの道路標示製品において、路面マーカーの滑り抵抗性を増大させるための一般的成分であり、技術分野で広く用いられている。これらは車両のタイヤと接触する製品表面のどこにでも配置できる。典型的に滑り止め粒子は、ベースシートのカバーフィルムが軟化状態にあるうちに、その上に無作為に撒くことができる。滑り止め粒子が、球形屈折要素の天頂近くに優先的に配置できることが明らかにされた。例えば、球形屈折要素が上にあるベースシートのウェブを、結合材構成物でキスロール塗装できる。キスロール塗装とは、構成物が球形屈折要素の上部のみに、望ましく塗布される塗装方法を意味する。すなわち溶液は、球形屈折要素の上のみに「キス」することを許される。この工程は塗装ロール間のギャップを調節し、球形屈折要素の上部のみがコーティング構成物に接触するように、ウェブを保持することで実施される。構成物が濡れている内に、大量の滑り止め粒子がウェブ上に撒かれる。ベースシートの残りの部分は乾いているので、粒子は濡れた領域のみに接着する。余分な滑り止め粒子は、ウェブから振り落とされる。続いて、ウェブは一連のオーブンに送られて、濡れた結合材構成物が乾燥、硬化または固化される。その結果、滑り止め粒子は選択的に球形屈折要素上の領域に固着するので、滑り止め抵抗性が提供される。 VII．用途本発明の再帰反射製品は、いくつもの異なる用途、特に濡れた条件下、および特に光が高照射角で入射する際に有利に使用できる。製品は、道路標示または水平表示として使用するのに良く適している。高および低照射角双方における高い再帰反射性のために、製品はジャージー防護壁またはガードレールなどの垂直用途や、セーフティーバレル、チューブおよびコーンなどの湾曲した表面用途や、あるいは車両表面や、製品の特別優れた効果的照射角が有利であるその他の用途にも良く適している。例えば発明のシートの多くの実施例は、０°からほぼ90° までの照射角全体にわたり効果的な再帰反射を提供できる。その結果、シートが電信柱またはバレルなどの物体の周囲に巻かれた場合、視線内のシートの表面全体は、観察者から湾曲して遠ざかる製品表面の部分を含めて、効果的な再帰反射を提供できる。これによって効果的な再帰反射領域が拡大し、より多くの可視標識が提供されることで安全性が向上する。さらに第１の道路に平行し、第１の道路の第２の道路からの反対側で、第１の道路と交差する第２の道路に垂直であるガードレール、ジャージー防護壁、または壁の上のストリップなどの単一標識は、第１および第２の道路双方の車両ドライバーから見える、非常に明るく効果的な再帰反射反応を提供できる。本発明の別の利点は、再帰反射製品が多くの方向から見えることである。この多方向性特性によって、発明は、車両が多くの角度から接近する水平表示用途、交差点標識、その他に特に良く適したものになる。このシートの着色の容易さも、特に水平表示おいて同シートを有用にする。再帰反射される光が、日中見られるのとほぼ同じ色合いと模様を呈するように、透明色層をシート上に図形模様に適用することもできる。要素および連続的にオーバーレイする透明中実カバーの両者によって、道路上の摩耗から保護されるように、カバー層の下にインクが塗布されれば特に有用である。一般的に使用されるインクは薄く、露出したままであると道路交通によって急速に摩耗するので、この特徴は特に重要である。発明の材料は、ロール状に巻くことができる。球形屈折要素が形成する突出部は、巻き取りの障害になるほど実質的なものではない。 VIII．実施例発明を以下の制限を意図しない実施例によって説明する。濡れ再帰反射性 88.76°の照射角および1.05°の観測角度で再帰反射輝度を測定するLTL 2000 （デンマーク、リングリーのDelta Light ＆ Opticsから入手できる）を用いて、反射性シートの濡れ再帰反射性を測定した。このような立体配置は、反射性道路標示から30ｍの距離にいる平均的な自動車のドライバーが経験するのと同様である。最初にシートを試験領域に水平に置いて、次に水道水と0.1重量％AJAX商標食器洗い用洗剤の溶液を大量にかけた。溶液が流れ落ちてから、約10秒以内に輝度測定を行った。シートの表面水和性を増大させるために、洗剤を水に添加した。洗剤はまた、反射性道路標示が道路にしばらく設置され、日光、摩耗性の砂、および汚れの蓄積の作用によって水和性が増大した後の雨の影響を良好にシミュレートする。実施例１熱可塑性ポリエチレンメタクリル酸コポリマー樹脂（DuPontから入手できるNU CREL商標699）をポリエチレンテレフタレート（PET）担体上に押し出して、厚さ 0.25mm（0.0098インチ）のEMAAカバーフィルムを製造した。高成角ベースシート（3M SCOTCHLITE商標反射性ナンバープレートシートNo．3 750「3750シート」）を以下のようにして調製した。150ライン四角グラビア模様を用いて、一般的グラビアコーティング技術により、水性ポリエチレンアクリル酸溶液（ニューハンプシャー州シーブルックのMorton Chemical Co.から入手できるADCOTE商標50T4983）で下塗りした。溶液を3750シートの前面、すなわち反射側の上に塗布し、強制空気対流オーブンで１分間93℃（200°F）乾燥して、下塗りされた3750シートを製造した。以下の条件下で、ホット缶とゴムロールによって作られたニップ中で、下塗りされた3750シートにEMAAカバーフィルムを熱ラミネートした。EMAAカバーフィルムのPET担体を150℃（300°F）に加熱したホット缶に接触させ、EMAAフィルムを空気中に露出させた。反射側を露出した下塗りしたシートは、ゴムロールと接触させた。２枚のフィルムがニップ中で互いに接触することにより、下塗りした37 50シートにEMAAフィルムがラミネートされて、複合材シートが製造された。ホット缶およびゴムロールは、どちらも6.1ｍ/分（20フィート/分）の表面速度で回転させた。複合材シート上で、EMAAフィルムからPET担体を剥がして除去した。3750シート上のライナーもまた除去して、3750に付いてきた感圧性接着剤（PSA）を露出した。0.075mm（0.003インチ）のアルミ箔（A．Ｊ．Oster Foils,Inc.から入手できるNo．1145-O単ロール箔）をPSAにラミネートした。平均直径が約1.5mmで屈折率1.5のガラス微小球(Potters Bros.から入手できる A135ガラスビーズ)を、アルミ箔ラミネートした複合材シート上に撒いた。製品全体を205℃（400°F）のオーブン中で２分間加熱した。ガラス微小球の溶融は起きなかった。微小球は重力効果によって、EMAAカバー層内に包埋された。また EMAA樹脂は毛管作用により、微小球の周囲に立ち上がった。シート１平方メートルあたり、約83,000個のビーズが使用された。「濡れ再帰反射性」のところで述べたようにして、濡れ再帰反射輝度をミリカンデラ／ルクス／m²で測定した。例えば、濡れ再帰反射性の測定値は、700〜800 ミリカンデラ／ルクス／m²であった。乾燥時サンプルは、840〜960ミリカンデラ／ルクス／m²の再帰反射輝度を有した。用語集再帰反射の形状寸法について述べる際には、以下の定義を使用した。「基準軸」とは、光が入射する点における再帰反射製品への垂直な線である。「入射軸」とは、例えば自動車のヘッドライトなどの光源から、製品上の入射点への入射光経路によって画定される軸である。「照射角」(「入射角」または「入射の角度」およびβと称されることもある）とは、基準軸と入射軸間の角度である。「観測軸」とは、製品上への入射点から、例えば自動車ドライバーの目のような観測点に至る、再帰反射される光の経路によって画定される軸である。「観測角度」（αと称されることもある）とは、入射軸と観測軸間の角度である。「照射平面」とは、基準軸と入射軸によって画定される平面である。「観測平面」とは、観測軸と入射軸によって画定される平面である。発明の範囲と精神を逸脱することなく、この発明に様々な修正および変更ができることは、当業者には明らかである。る球形屈折要素(60)を含む。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ベリスル，ルイスシー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポールピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者スタンプ，ラリーケー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポールピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者ヤコブス，グレゴリーエフ. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポールピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者シューラー，デイビッドジー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポールピー．オー．ボックス 33427 (72)発明者ホーンスチャイルド，デイルエイチ. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133―3427, セントポールピー．オー．ボックス 33427

Claims

【特許請求の範囲】 1．（a）再帰反射要素配列と、カバー層とを含む再帰反射ベースシートと、（b）球形屈折要素配列に入射する光の一部が、屈折されて前記ベースシート内を透過し、前記ベースシートによって再帰反射されて、前記球形屈折要素によってさらに屈折されることによって、再帰反射製品によって再帰反射されるように、前記ベースシート前面に付着される球形屈折要素配列とを含み、前記球形屈折要索が1.35を超え1.75未満の屈折率を有する再帰反射製品。 2．前記ベースシートが、包埋レンズ再帰反射シートまたはカプセル化レンズ再帰反射シートからなる群の少なくとも１つを含む請求項１に記載の製品。 3．前記カバー層が熱可塑性ポリマーを含む請求項１に記載の製品。 4． 85°を超える照射角において、前記製品の再帰反射輝度が、前記球形屈折要素配列のない前記製品の再帰反射輝度よりも高い請求項１に記載の製品。 5．滑り止め粒子をさらに含む請求項１に記載の製品。 6．前記球形屈折要素の少なくとも一部が、ガラス、セラミック、およびポリマー材料からなる群より選択される材料を含む請求項１に記載の製品。 7．前記球形屈折要素の少なくとも一部が、フルオロポリマー、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィンコポリマー、およびそれらの混合物からなる群より選択されるポリマー材料を含む請求項１に記載の製品。 8．前記球形屈折要素の少なくとも一部が、熱可塑性材料を含む請求項１に記載の製品。 9．前記球形屈折要素の少なくとも一部が、熱硬化した材料を含む請求項１に記載の製品。 10．前記球形屈折要素が、約0.5mm〜４mmの平均直径を有する請求項１に記載の製品。 11．前記球形屈折要素が、約１mm〜２mmの平均直径を有する請求項１に記載の製品 12．前記球形屈折要素が、約1.4〜1.7の屈折率を有する請求項１に記載の製品。 13．前記球形屈折要素の一部分が、前記カバー層内に包埋された請求項１に記載の製品。 14．前記一部分が、前記球形屈折要素の直径の約30％〜70％である請求項13に記載の製品。 15．前記一部分が、前記球形屈折要素の直径の約40％〜60％である請求項13 に記載の製品。 16．前記球形屈折要素が、前記再帰反射ベースシート表面積の50％未満と接触する請求項１に記載の製品。 17．前記球形屈折要素が、前記再帰反射ベースシート表面積の25％未満と接触する請求項１に記載の製品。 18．前記球形屈折要素が、前記ベースシートの前記前面に無作為に配列される請求項１に記載の製品。 19．前記球形屈折要素が、前記ベースシートの前記前面に一様に配列される請求項１に記載の製品。 20．前記球形屈折要素が、前記ベースシートの前記前面に規則正しい模様に配置される請求項１に記載の製品。 21．前記ベースシートが、透明微小球単層と、前記微小球前面を中に包埋する透明マトリックスと、前記微小球後方の随伴反射手段と、前記透明マトリックス前に配置されたカバー層とを含む包埋レンズ再帰反射シートを含み、前記球形屈折要素が前記カバー層に付着される請求項１に記載の製品。 22．前記球形屈折要素、前記カバー層、および前記透明マトリックスからなる群の少なくとも１つの中に着色剤をさらに含む請求項21に記載の製品。 23．前記ベースシートが、キューブコーナ再帰反射要素の単層を含む請求項１に記載の製品。 24．前記球形屈折要素の少なくとも一部の上部と、前記球形屈折要素間の前記カバー層の部分とを覆う、非連続的着色剤含有層をさらに含む請求項１に記載の製品。 25．自動車が通行する表面に適用される請求項１に記載の製品。 26．ガードレール、ジャージー防護壁、建物の壁、塀、電柱、トラフィックコーン、および車両側面からなる群より選択される垂直的に配置された表面に適用される請求項１に記載の製品。 27．前記表面の少なくとも一部分が湾曲する請求項25に記載の製品。 28．（a）再帰反射要素配列と、カバー層とを含む再帰反射ベースを提供するステップと、（b）球形屈折要素配列に入射する光の一部が、屈折されて前記ベースシート内を透過し、前記ベースシートによって再帰反射されて、前記球形屈折要素によってさらに屈折されることによって、再帰反射製品によって再帰反射されるように、前記カバー層前面に1.35を超え1.75未満の屈折率を有する球形屈折要素配列を付着するステップとを含む再帰反射製品の製造方法。 29．少なくとも１つの着色剤を前記球形屈折要素に組み込む、少なくとも１つの着色剤を前記カバー層に組み込む、または少なくとも１つの着色剤を前記カバー層上に形成される層に組み込む、からなる群の少なくとも１つをさらに含む請求項28に記載の方法。 30．（a）再帰反射要素配列と、カバー層とを含む主要表面を有する再帰反射ベースシートを提供するステップと、（b）前記ベースシートの前記主要表面に順応層を適用するステップと、（c） 1.35を超え1.75未満の屈折率を有する球形屈折要素配列を前記カバー層に付着させるステップと、（d）前記球形屈折要素をデボスして、比較的平らな上面を製造するステップと、（e）前記上面に着色層を適用するステップと、（f）前記球形屈折要素が前記ベースシートから突出するように、前記ベースシートをエンボスするステップとを含む着色再帰反射製品の製造方法。 31．前記着色剤が、溶剤、交通による摩耗、および紫外線に抵抗性のポリマーを含む請求項30に記載の方法。 32．前記着色層が、不透明着色剤を含む請求項30に記載の方法。 33．（a）反射性要素配列と、熱可塑性カバー層とを含む再帰反射ベースシートを提供するステップと、（b）熱硬化ポリマー層を前記カバー層の一部分に適用するステップと、（c）前記カバー層を加熱して軟化させるステップと、（d） 1.35を超え1.75未満の屈折率を有する球形屈折要素を付着して、前記軟化させたカバー層に選択的に接着させるステップと、（e）前記カバー層を冷却させて硬化させるステップとを含む着色再帰反射製品の製造方法。 34．前記熱硬化ポリマー層が、光透過性である請求項33に記載の方法。 35．前記熱硬化ポリマーが、光透過性着色剤および不透明着色剤からなる群より選択される着色剤を含む請求項33に記載の方法。